همه چیز درباره سیستم کنترل پایداری خودرو (ESP)

مقدمه

سیستم کنترل پایداری خودرو (ESP) یکی از نوآوری‌های مهم در افزایش ایمنی خودروها است که توسط مهندسان برای مقابله با شرایط بحرانی در رانندگی طراحی شده است. تصور کنید در جاده‌ای لغزنده رانندگی می‌کنید و ناگهان خودرو دچار انحراف شده و کنترل آن از دستان شما خارج می‌شود. در چنین شرایطی، وجود یک سیستم کمکی که بتواند وضعیت را مدیریت کرده و از وقوع تصادف جلوگیری کند، امری مهم به نظر می‌رسد.

این سیستم پیشرفته به‌ویژه در موقعیت‌های چالش‌برانگیزی نظیر گردش‌های سریع در پیچ‌ها، ترمزهای ناگهانی، یا رانندگی روی مسیرهای لغزنده، کارآمدی خود را نشان می‌دهد. با مداخله هوشمندانه، ESP تعادل خودرو را حفظ کرده و احتمال انحراف و تصادف را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. با توجه به اهمیت روزافزون ایمنی در خودروها، این فناوری به یک استاندارد در بسیاری از مدل‌های مدرن تبدیل شده و در جلوگیری از حوادث ناگوار و کاهش خسارات جانی و مالی موثر است.در ادامه این مقاله به بررسی جامع سیستم کنترل پایداری ESP و نقش آن در خودرو می پردازیم.

همچنین بخوانید: آشنایی با انواع سنسور در خودرو های تویوتا

سیستم کنترل پایداری خودرو ESP چیست؟

سیستم کنترل پایداری خودرو( ESP یا ESC) که مخفف Electronic Stability Program و Electronic Stability Control است، یک فناوری پیشرفته برای حفظ تعادل خودرو در شرایط دشوار رانندگی به شمار می‌رود. این سیستم در مسیرهای لغزنده یا جاده‌های پرپیچ‌وخم، که احتمال از دست رفتن کنترل خودرو وجود دارد، عملکردی بسیار مؤثر دارد.در بسیاری از مواقع، راننده می‌تواند ناپایداری‌های جزئی را مدیریت کند و خودرو را به حالت عادی بازگرداند، اما گاهی شرایط به شکلی پیش می‌رود که خطر وقوع تصادف افزایش می‌یابد. برای جلوگیری از چنین موقعیت‌هایی، مهندسان خودرو سیستم کنترل پایداری را طراحی کرده‌اند تا در لحظات بحرانی وارد عمل شود.

این سیستم با استفاده از حسگر YAW و سایر فناوری‌های پیشرفته، انحراف‌های خودرو را در سریع‌ترین زمان شناسایی می‌کند و با کاهش نیروی پیشرانه به چرخ‌ها یا تنظیم عملکرد فرمان، تعادل خودرو را بازمی‌گرداند.سیستم ESP نسخه‌ای ارتقایافته از سیستم‌های ترمز قبلی است که با اضافه شدن حسگرهای دقیق و عملکرد هوشمند، ایمنی و کنترل بیشتری را در اختیار راننده قرار می‌دهد. این فناوری می‌تواند در شرایطی که کنترل خودرو دشوار می‌شود، نقش مهمی در جلوگیری از حوادث ایفا کند.

همچنین بخوانید: انواع شمع خودرو تویوتا و کدهای حرارتی آن‌ها

نحوه عملکرد سیستم کنترل پایداری ESP

در گذشته، رانندگان برای جلوگیری از قفل شدن چرخ‌ها و لغزش خودرو، یاد می‌گرفتند که به‌جای فشار مداوم و ناگهانی روی پدال ترمز، به‌صورت متناوب و با ضربه‌های کوتاه ترمز بگیرند. اما با معرفی سیستم ترمز ضدقفل (ABS)، این فرآیند به‌طور چشمگیری ساده‌تر شد. سیستم ABS به‌صورت خودکار از قفل شدن چرخ‌ها جلوگیری می‌کند و در نتیجه، کنترل خودرو هنگام ترمزگیری بهتر حفظ می‌شود، به‌ویژه در شرایطی که خطر بیش‌فرمانی یا کم‌فرمانی وجود دارد.

سیستم کنترل پایداری خودرو (ESP) نیز برای مدیریت بهتر و دقیق‌تر از ABS استفاده می‌کند. این سیستم داده‌های لازم را از ABS و دیگر حسگرهای خودرو دریافت کرده و اطلاعاتی مانند چرخش فرمان، سرعت چرخ‌ها و میزان انحراف خودرو را تحلیل می‌کند. حسگر انحراف که در مرکز خودرو قرار دارد، کمک می‌کند جهت‌گیری خودرو به‌دقت تشخیص داده شود.هنگامی که خودرو از مسیر خود منحرف می‌شود یا دچار لغزش می‌شود، ESP وارد عمل شده و با فعال کردن ترمز ضدقفل برای هر چرخ به‌صورت جداگانه و تنظیم دریچه گاز موتور، کنترل خودرو را بازمی‌گرداند. این عملکرد هوشمند نه‌تنها به حفظ تعادل خودرو کمک می‌کند، بلکه احتمال وقوع تصادفات و واژگونی را نیز به حداقل می‌رساند.

همچنین بخوانید: همه چیز درباره سیستم‌های کمک راننده پیشرفته ADAS

اجزای سیستم کنترل پایداری کشش خودرو

• سامانه ترمز ضدقفل  (ABS)

سیستم ترمز ضدقفل یا ABS یکی از مهم‌ترین فناوری‌های ایمنی در خودروها است که مانع از قفل شدن چرخ‌ها در هنگام ترمزگیری شدید می‌شود. این سیستم با استفاده از حسگرهای پیشرفته، به‌صورت مداوم سرعت چرخش چرخ‌ها را اندازه‌گیری کرده و در صورت تشخیص خطر قفل شدن، فشار ترمز را به‌صورت دوره‌ای کاهش و افزایش می‌دهد. این فرآیند به راننده امکان می‌دهد حتی در هنگام ترمزگیری سنگین، کنترل فرمان را حفظ کرده و مسیر خودرو را هدایت کند. این ویژگی به‌ویژه در مسیرهای لغزنده و هنگام مانورهای ناگهانی، بسیار کارآمد است.

• کامپیوتر مرکزی خودرو (ECU)

رایانه مرکزی خودرو یا ECU (Electronic Control Unit) نقش مغز سیستم‌های مختلف خودرو را ایفا می‌کند. این واحد کنترلی وظیفه جمع‌آوری، پردازش، و تحلیل داده‌ها از حسگرها و سیستم‌های مختلف را بر عهده دارد. در سیستم‌هایی مانند ABS و ESP، ECU داده‌های مربوط به سرعت چرخ‌ها، زاویه فرمان، و انحراف خودرو را بررسی می‌کند. سپس بر اساس این داده‌ها، تصمیماتی نظیر فعال کردن ترمزهای ضدقفل، تنظیم قدرت موتور، یا اعمال فشار ترمز به چرخ‌های خاص را اجرا می‌کند. ECU با پردازش بسیار سریع داده‌ها، به عملکرد دقیق و هماهنگ سیستم‌های ایمنی خودرو کمک می‌کند.

• حسگر دورانی چرخ‌ها

این حسگرها که به‌صورت جداگانه روی هر چرخ نصب شده‌اند، سرعت دوران چرخ‌ها را به‌طور دقیق اندازه‌گیری می‌کنند. عملکرد این حسگرها مبتنی بر ارسال سیگنال‌های الکترونیکی به کامپیوتر مرکزی خودرو است. هنگامی که سرعت یکی از چرخ‌ها با سایر چرخ‌ها متفاوت باشد (برای مثال، در صورت سر خوردن یا قفل شدن)، حسگر این اختلاف را تشخیص داده و به ECU گزارش می‌دهد. سپس ECU تصمیم می‌گیرد که فشار ترمز روی آن چرخ خاص را تنظیم کند تا از لغزش یا قفل شدن جلوگیری شود. این فرآیند به‌صورت لحظه‌ای و با دقت بسیار بالا انجام می‌شود.

• حسگرهای کنترل زاویه فرمان

این حسگرها، زاویه و میزان چرخش فرمان را در هر لحظه شناسایی می‌کنند. داده‌های حاصل از این حسگرها به ECU ارسال می‌شود تا جهت‌گیری مدنظر راننده مشخص شود. این اطلاعات بسیار حیاتی است، چراکه رایانه مرکزی خودرو با مقایسه جهت موردنظر راننده و حرکت واقعی خودرو می‌تواند تشخیص دهد که آیا خودرو در حال انحراف از مسیر است یا خیر. اگر انحرافی تشخیص داده شود، سیستم کنترل پایداری خودرو وارد عمل شده و اقدامات اصلاحی را انجام می‌دهد.

• حسگر چرخش حول محور قائم

این حسگر که معمولاً در مرکز خودرو و بین چرخ‌های آن نصب می‌شود، وظیفه دارد میزان چرخش خودرو به دور محور قائم را اندازه‌گیری کند. اطلاعات این حسگر به ECU کمک می‌کند تا جهت واقعی حرکت خودرو را تعیین کند. برای مثال، اگر خودرو در حال ورود به یک پیچ باشد، حسگر yaw می‌تواند تشخیص دهد که آیا خودرو در حال حرکت در جهت مطلوب است یا دچار انحراف شده است. با استفاده از این اطلاعات، ECU می‌تواند در صورت لزوم سیستم ترمز یا دریچه گاز را تنظیم کند تا تعادل خودرو بازگردانده شود و از لغزش یا چرخش غیرکنترل‌شده جلوگیری شود.

همچنین بخوانید: تکنولوژی های جدید در خودروهای هیبریدی تویوتا مدل 2024

علت روشن شدن چراغ ESP

روشن شدن چراغ ESP (Electronic Stability Program) روی داشبورد خودرو نشان‌دهنده وجود مشکلی در سیستم کنترل پایداری است. این چراغ می‌تواند به دلایل مختلفی روشن شود، از جمله:

• خرابی سوئیچ ترمز

خرابی سوئیچ ترمز می‌تواند یکی از دلایل روشن شدن چراغ ESP باشد. این قطعه وظیفه دارد هنگام فشردن پدال ترمز، چراغ‌های ترمز عقب خودرو را روشن کند. اگر سوئیچ ترمز دچار مشکل شود و چراغ‌های ترمز عمل نکنند، خودروهای پشت سر نمی‌توانند کاهش سرعت یا توقف شما را تشخیص دهند که این موضوع خطرات جدی به همراه دارد. به همین دلیل، در صورت مشاهده مشکل در سوئیچ ترمز، سریعاً برای تعمیر یا تعویض آن اقدام کنید.

• ایراد در سنسور زاویه فرمان

سنسورهای هوشمند در خودروهای امروزی نقش مهمی در کنترل بهتر و ایمنی بالاتر ایفا می‌کنند و یکی از دلایل برجسته تفاوت خودروهای جدید با مدل‌های قدیمی‌تر به شمار می‌روند. سنسور زاویه فرمان وظیفه دارد موقعیت فرمان و مسیر چرخش چرخ‌ها را مشخص کند.این سنسور اطلاعات لازم را به سیستم‌های مختلف خودرو، از جمله ESP، ارسال می‌کند تا خودرو بتواند دقیقاً تشخیص دهد فرمان به کدام سمت چرخیده است. اگر این سنسور دچار مشکل شود یا اتصال آن ضعیف باشد، ممکن است چراغ ESP روشن شود. در چنین شرایطی، توصیه می‌شود خودرو را به یک تعمیرکار متخصص نشان دهید تا این مشکل بررسی و رفع شود.

• مشکل در سنسور سرعت خودرو

سنسور سرعت یا سنسور کیلومتروظیفه اندازه‌گیری سرعت چرخ‌ها  در خودرو را برعهده دارد. این سنسور همچنین بخشی از سیستم ESP و BAS است و در تشخیص کاهش اصطکاک بین لاستیک‌ها و سطح جاده نقش کلیدی دارد. اگر این سنسور دچار مشکل شود، ممکن است چراغ ESP روشن شود. برای جلوگیری از وقوع خطرات احتمالی و رفع این مشکل، توصیه می‌شود هرچه سریع‌تر خودرو را به یک متخصص باتجربه نشان دهید.

• ایراد در سیم کشی

سنسورهای مختلف و ماژول کنترل ABS در خودرو به‌طور مستقیم به یکدیگر متصل هستند و برای انتقال داده‌ها و فرمان‌ها به سیستم‌های مختلف خودرو از سیم‌کشی‌های متعددی استفاده می‌کنند. در صورتی که ایرادی در سیم‌کشی این اجزا پیش آید، می‌تواند باعث ایجاد اختلال در عملکرد سیستم‌های کنترل پایداری مانند ESP شود. اگر سیم‌ها دچار قطع، اتصالی یا خرابی شوند، ممکن است چراغ هشدار سیستم ESP روشن شود. اگرچه احتمال بروز چنین مشکلی در مقایسه با ایرادات دیگر مانند خرابی سنسورها کمتر است، اما همچنان نمی‌توان آن را نادیده گرفت.

همچنین بخوانید: بررسی تویوتا GR سوپرا 2023

سخن پایانی

طبق اعلام مؤسسه ایمنی بزرگراه‌ها (IIHS)، سیستم کنترل پایداری خودرو قادر است سالانه از حدود ۹,۰۰۰ تصادف مرگبار جلوگیری کند. این آمار نشان‌دهنده تأثیر چشمگیر این سیستم در ارتقاء ایمنی رانندگان و سرنشینان است. علاوه بر این، به گزارش سازمان امنیت ترافیک ملی (NHTSA)، استفاده از این سیستم باعث کاهش ۲۶ درصدی تصادفات در خودروهای معمولی و کاهش ۴۸ درصدی تصادفات در خودروهای شاسی‌بلند شده است.

این داده‌ها تأکید می‌کنند که سیستم کنترل پایداری نه تنها در پیشگیری از تصادفات کمک‌کننده است، بلکه می‌تواند به‌طور قابل توجهی جان افراد را حفظ کرده و میزان خسارت‌های مالی و جانی ناشی از حوادث جاده‌ای را کاهش دهد. با توجه به این آمار و تاثیرات مثبت این سیستم، استفاده از آن در خودروهای جدید به یک ضرورت تبدیل شده است و باید در کشورهای مختلف، از جمله ایران، به استانداردی اجتناب‌ناپذیر تبدیل شود تا ایمنی رانندگان و سرنشینان خودروها به حداکثر برسد.

همچنین بخوانید: معرفی تویوتا وایلدلندر 2024 و مقایسه آن با تویوتا راوفور